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微流控法制备载雷公藤红素脂质体及其抗结肠癌初步研究

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中国生物工程杂志 2024年

作者：颜煜雯张厉梅朱华泰王菲张蓓雷建都北京林业大学林业生物质材料与能源教育部工程研究中心

目的基于微流控法精确控制脂质体的粒径和尺寸分布的独特优势，同时为解决雷公藤红素水溶性差等缺点，制备包载雷公藤红素（celastrol，Cel）的脂质体（Cel-LPs），并考察Cel-LPs对结直肠癌的治疗效果，旨在为结肠癌治疗提供一个安全... 详细信息

目的基于微流控法精确控制脂质体的粒径和尺寸分布的独特优势，同时为解决雷公藤红素水溶性差等缺点，制备包载雷公藤红素（celastrol，Cel）的脂质体（Cel-LPs），并考察Cel-LPs对结直肠癌的治疗效果，旨在为结肠癌治疗提供一个安全有效的平台。方法采用微流控法制备Cel-LPs并通过单因素考察优化处方和制备条件，对优化得到的Cel-LPs进行形貌、粒径、多分散性指数（PDI）、Zeta电位、体外释放和稳定性研究；采用CCK-8法检测Cel和Cel-LPs对人结肠癌细胞（HCT116）的毒性；以香豆素6（coumarin6，Cou6）作为荧光物质制备香豆素6脂质体（Cou6-LPs），通过倒置荧光显微镜考察HCT116细胞对Cou6-LPs的摄取行为。结果优化条件为：水相与油相流速比4.5:1；药物与磷脂比1:4；胆固醇与磷脂比1:5。按优化条件制得的Cel-LPs外观呈球形，分布均匀，其粒径和PDI分别为（85.02±0.43）nm、0.12±0.01，Zeta电位为（-11.4±0.25）mV，包封率为（95.42±0.12）%。所制备的脂质体均一稳定，在体外释放实验中呈现出较好的缓释效果。Cel-LPs对HCT116细胞表现出良好的细胞毒性，抑制其增殖的作用强于Cel，半数抑制浓度(IC50)为6.26μg/mL。体外细胞摄取实验表明HCT116细胞对Cou6-LPs有较好的摄取效果。结论采用微流控法成功制备了一种稳定、形态均一、分散良好、包封率较高的Cel-LPs，验证了其作为脂质体制备方法的独特特性及广阔前景。研究表明该脂质体可被HCT116细胞良好摄取并缓慢释放，有效抑制HCT116细胞增殖，展现良好的抗肿瘤效果。

关键词：雷公藤红素脂质体微流控法结直肠癌

不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响

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农业工程学报 2024年第8期40卷 207-215页

作者：蔡战磊张贤滨韩雪艳谢君张红丹华南农业大学生物质工程研究院广州510642

预处理过程可以破坏木质纤维素生物质的致密结构、降低生物抗性,是木质纤维素生物质经酶解制备糖基平台化学的重要步骤。该研究以蔗渣为原料,在预处理温度为160℃、预处理时间为10 min时,选取0.025 mol/L的不同金属盐FeCl_(3)、CrCl_(3)... 详细信息

预处理过程可以破坏木质纤维素生物质的致密结构、降低生物抗性,是木质纤维素生物质经酶解制备糖基平台化学的重要步骤。该研究以蔗渣为原料,在预处理温度为160℃、预处理时间为10 min时,选取0.025 mol/L的不同金属盐FeCl_(3)、CrCl_(3)、AlCl_(3)、CuCl_(2)、FeCl_(2)、ZnCl_(2)、MnCl_(2)、MgCl_(2)、CaCl_(2)、NaCl、LiCl、Na_(2)CO_(3)对蔗渣进行乙醇/水预处理,并对预处理后样品进行酶解,探究不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响和规律,并进一步通过扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和热重(thermogravimetric,TG)对蔗渣原料和预处理后的固体进行表征,探究金属盐强化乙醇/水预处理后蔗渣表面形貌与结构变化对酶解效率的影响,分析作用机理。结果表明:与原料甘蔗渣相比,不同金属盐强化乙醇/水预处理后样品中葡聚糖的质量分数从45.5%增加到77.2%,预处理后样品酶解48h后的葡萄糖得率也由51.14%增加到最高93.08%。其中,三价金属盐(FeCl_(3)、CrCl_(3)和AlCl_(3))对蔗渣酶解效率的提升最为显著,这可归因于三价金属盐强化乙醇/水预处理可以更加有效的去除蔗渣中的半纤维素和木质素,增加酶对纤维素的可及性。后续表征分析也表明经过三价金属盐(FeCl_(3)、CrCl_(3)和AlCl_(3))强化乙醇/水预处理后的样品比经过二价金属盐(CuCl_(2)、FeCl_(2)、ZnCl_(2)、MnCl_(2)、MgCl_(2)和CaCl_(2))和一价金属盐(NaCl、LiCl和Na_(2)CO_(3))强化乙醇/水预处理表面结构破坏更为彻底,结晶度相对增加最大,木素和半纤维素去除率最多,热稳定性也相对最高。该研究结果将为后续木质纤维素生物质的高效转化与利用提供参考。

关键词：生物质盐蔗渣乙醇/水预处理酶水解葡萄糖

中国生物质资源转化利用政策演进及发展路径优化

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农业资源与环境学报 2024年第2期41卷 420-430页

作者：钱炳宏邵超峰南开大学环境科学与工程学院生物质资源化利用国家地方联合工程研究中心天津300350

生物质资源是零碳、清洁、稳定、广泛、丰富的可再生资源,推动生物质资源高效高质转化利用不仅是实现经济社会绿色转型的重要途径,也是落实绿色低碳循环发展的关键环节。我国先后出台了形式多样的相关政策并取得了一定成果,但与生物质... 详细信息

生物质资源是零碳、清洁、稳定、广泛、丰富的可再生资源,推动生物质资源高效高质转化利用不仅是实现经济社会绿色转型的重要途径,也是落实绿色低碳循环发展的关键环节。我国先后出台了形式多样的相关政策并取得了一定成果,但与生物质产业发达国家相比仍存在一定差距。本文系统梳理了我国生物质资源转化利用政策演进过程,讨论了当前生物质资源转化利用面临的法律约束力和时效性不足、管理体系分配与合作关系不明确、经济机制不完善、模式路径不通畅以及技术发展瓶颈等主要挑战,从人与自然和谐共生和生物质资源高效高质转化利用需求的角度,从近期和远期分别优化了我国生物质资源转化利用的发展路径,其中,近期应重点补充基本法并修订现有法律、构建部门共建共商机制、统一统筹国家标准、建立多元化的财政金融支持机制和空间适宜性评价体系等,远期应重点建立健全法律矩阵、构建信息智库和监管机制、优化完善标准框架、完善市场化运行机制和培育技术成果等。

关键词：生物质资源转化利用政策挑战发展路径

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城市创新效率对不动产投资结构的影响研究

系统工程理论与实践 2024年第2期44卷 529-545页

作者：王荣赵华平张所地山西财经大学管理工程研究中心太原030006

本文选取2008–2020年中国地级以上城市的面板数据,通过基于数据包络分析的FP(Fare-Primont)指数法测度了城市的创新效率,运用面板双固定效应模型和工具变量法,实证检验了城市的创新效率对不动产投资结构的影响效应;通过构建的住宅-非... 详细信息

本文选取2008–2020年中国地级以上城市的面板数据,通过基于数据包络分析的FP(Fare-Primont)指数法测度了城市的创新效率,运用面板双固定效应模型和工具变量法,实证检验了城市的创新效率对不动产投资结构的影响效应;通过构建的住宅-非住宅不动产投资的非线性动态系统模型,分析了不同创新效率城市不动产投资结构的稳定性.检验结果表明:城市当期与上一期的创新效率均会显著促进非住宅不动产投资比重,并呈非线性作用模式.在不同创新效率城市中,不动产投资结构都存在稳定值,且高创新效率城市的稳定值>中创新效率城市的稳定值>低创新效率城市的稳定值.因此,当地政府应结合城市的创新发展定位,合理运用调控政策,促进不动产市场的健康发展;同时,还应根据城市创新效率水平变化和城市间创新效率差异,因时制宜、因城施策,调整不动产投资结构.

关键词：不动产投资结构创新效率非线性动态系统稳定比重

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食品蛋白增维结构精密构筑研究进展

中国食品学报 2024年第4期24卷 420-430页

作者：李煦源陈正行王涛江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122

增维结构为短程有序性单元结构在多维空间限域堆积,进而形成长程可控性高级结构,其特征为各单元结构定向排布且在尺度、维度上均具高度可编程性。鉴于动态化设计逻辑及标准化构筑机制,这种基于类似单元结构所形成的空间多样化高级组织架... 详细信息

增维结构为短程有序性单元结构在多维空间限域堆积,进而形成长程可控性高级结构,其特征为各单元结构定向排布且在尺度、维度上均具高度可编程性。鉴于动态化设计逻辑及标准化构筑机制,这种基于类似单元结构所形成的空间多样化高级组织架构,在功能食品的开发中具有重要应用。目前,增维结构的设计开发大多基于人工高分子或工程化蛋白,而在天然蛋白结构中鲜有报道,缺乏对蛋白折叠的过程控制是其首要原因。本文基于蛋白质共架技术,从介观重构、纳米雕刻及增维定制3个方面综述食品蛋白增维结构精密构筑研究进展。探讨构建食品蛋白高值化利用关键技术体系的思路和方法,以期为我国食品蛋白产业的发展提供理论和实践支持。

关键词：增维结构限域堆积蛋白改性精密构筑

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纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极制备与性能

北京林业大学学报 2024年第9期46卷 132-140页

作者：袁溶锴黄欣悦李鑫许凤北京林业大学材料科学与技术学院林木生物质化学北京市重点实验室林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京100083

【目的】为了解决当前可穿戴电极材料的生物不相容性、低响应集成特性等问题,本研究采用天然纤维素为原料,结合新型溶解技术与静电纺丝技术,通过原位聚合导电高分子制备纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极,并探究其在人体电信号监测领域的... 详细信息

【目的】为了解决当前可穿戴电极材料的生物不相容性、低响应集成特性等问题,本研究采用天然纤维素为原料,结合新型溶解技术与静电纺丝技术,通过原位聚合导电高分子制备纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极,并探究其在人体电信号监测领域的应用。【方法】将纤维素溶解于新型离子液体复合溶剂中,构建低黏度、长期稳定的纺丝液;采用室温静电纺丝法结合预凝固过程制备再生纤维素基电纺纳米纤维;通过与导电材料聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)复合进行纳米自组装,得到柔性表皮电极。采用扫描电镜、全自动比表面和孔隙度分析仪、C101气体渗透测试系统、傅里叶变换红外光谱仪、X射线晶体衍射仪表征电极的形貌特征和化学结构,采用万能材料试验机测试电极的拉伸性能和黏附力,采用电化学工作站检测电极阻抗,通过双导肌肉电模块及多道生理信号采集系统监测肌电图和心电图。【结果】纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极具有有序排列的网状结构和丰富的孔道结构,呈现纤维素Ⅱ晶型结构;当PEDOT:PSS体积分数为20%时,电极的拉伸性能和黏附性最优,即应变为9.8%,杨氏模量0.04 MPa,且对玻璃和猪皮的黏合力(分别为17.8、14.7 N/m)较高;电极在10−2~105 Hz范围内表现出低电极–皮肤电接触阻抗,且能够产生高质量的肌电和心电信号。【结论】本研究以天然纤维素和导电材料为主要构件,制备了一种具有柔性、透气性、自黏附性和低阻抗性能的可穿戴电极。该电极可用于人体电信号监测,为生物相容纤维素基可穿戴电极材料的构建提供了技术支撑。

关键词：纤维素溶解离子液体静电纺丝纳米纤维表皮电极电生理信号

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同带泵浦的Tm:CYA调Q锁模激光器

中国光学（中英文） 2024年第4期17卷 764-770页

作者：孙堂正李云飞谭晶荣杜晓娟丁嘉宇任舒婷许浩王翀杨金芳张明霞朱永乐董忠令维军甘肃省全固态激光工程研究中心甘肃天水741001 集成电路封装与测试教育部工程研究中心甘肃天水741001

以半导体可饱和吸收镜SESAM作为锁模启动元件,利用同带泵浦技术首次在Tm:CaYALO_(4)(Tm:CYA)激光器实现了被动调Q锁模运转。光路采用X型四镜腔结构,泵浦源采用Er:Y_(3)Al_(5)O_(12)(Er:YAG)固体激光器,其中心波长为1650 nm。分别采用0.5... 详细信息

以半导体可饱和吸收镜SESAM作为锁模启动元件,利用同带泵浦技术首次在Tm:CaYALO_(4)(Tm:CYA)激光器实现了被动调Q锁模运转。光路采用X型四镜腔结构,泵浦源采用Er:Y_(3)Al_(5)O_(12)(Er:YAG)固体激光器,其中心波长为1650 nm。分别采用0.5%、1.5%、3%和5%透过率的输出耦合镜,对激光器连续光输出和锁模输出特性进行研究。结果表明:当采用5%透过率的输出耦合镜时,激光器的输出特性最好;当激光器在连续光运转情况下,得到了894 mW的最高功率和16%的最大斜效率输出;将连续光功率优化至最高,在光路中加入SESAM锁模元件后,当吸收泵浦功率大于1.86 W时,激光运转进入不稳定的调Q状态;当吸收泵浦功率提高到5.7 W时,实现了稳定的被动调Q锁模运转;吸收泵浦功率达到6.99 W时,采用5%透过率的输出耦合镜,获得了最高输出功率为399 mW的锁模脉冲激光;此时调Q包络下重复频率为98.11 MHz,脉冲宽度为619.4 ps,对应的最大单脉冲能量为4.07 nJ,调Q包络中锁模脉冲调制深度接近100%。实验结果证明,同带泵浦技术可以用于激光器以产生调Q锁模脉冲,为超短脉冲激光的产生提供了一种新的泵浦方式。

关键词： Tm:CYA激光器同带泵浦半导体可饱和吸收镜(SESAM) 调Q锁模

固体NaOH/Na_(2)SiO_(3)激发矿粉/粉煤灰-炉渣基注浆材料性能研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 628-637页

作者：徐先杰朱志敬王孟白继文陈孟军刘人太山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

以矿粉和粉煤灰-炉渣作为前驱体,其中粉煤灰、炉渣以质量比4:1共同粉磨制备前驱体之一,以NaOH和Na_(2)SiO_(3)配制模数为1.2的固体激发剂,制备碱激发注浆材料。研究粉煤灰-炉渣的掺量、激发剂的掺量(以Na_(2)O计)对注浆材料工作性能和... 详细信息

以矿粉和粉煤灰-炉渣作为前驱体,其中粉煤灰、炉渣以质量比4:1共同粉磨制备前驱体之一,以NaOH和Na_(2)SiO_(3)配制模数为1.2的固体激发剂,制备碱激发注浆材料。研究粉煤灰-炉渣的掺量、激发剂的掺量(以Na_(2)O计)对注浆材料工作性能和力学性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对水化产物进行物理化学表征,使用核磁共振分析注浆材料孔结构特征。研究结果表明:粉煤灰-炉渣掺量为50%的注浆材料的28 d最大抗压强度达31.25 MPa。水化产物主要为C-A-S-H凝胶,浆液结石体内部孔隙主要为胶凝孔(孔径<10 nm)和过渡孔(孔径为[10~100) nm),占比超过90%。

关键词：炉渣粉煤灰固体激发剂碱激发注浆材料力学性能微观结构

基于混合物理论的饱和孔隙-裂隙岩体本构模型

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浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1446-1456页

作者：胡亚元叶飞浙江大学滨海与城市岩土工程研究中心浙江杭州310058

考虑饱和孔隙-裂隙岩体中固相材料应变与固相材料压力间的关系,完善模型力学参数的取值理论依据,建立新的本构模型.在混合物理论框架内,依据变形特征将固相体应变分解为裂隙骨架体应变、孔隙骨架体应变、岩块材料体应变.假定应变仅取决... 详细信息

考虑饱和孔隙-裂隙岩体中固相材料应变与固相材料压力间的关系,完善模型力学参数的取值理论依据,建立新的本构模型.在混合物理论框架内,依据变形特征将固相体应变分解为裂隙骨架体应变、孔隙骨架体应变、岩块材料体应变.假定应变仅取决于能量方程中的共轭应力,基于自由能势函数构建饱和孔隙-裂隙岩体本构模型,根据模型力学含义推导模型力学参数取值方法.结合达西定律建立流固耦合控制方程.一维固结算例分析表明,相比其他方法确定的参数,所提方法确定参数计算的初始超孔压偏低、初始沉降偏大,孔隙超孔压消散滞后于裂隙超孔压.参数敏感性分析表明,增大渗透系数比会显著提高岩体固结速率,增大形状系数对裂隙超孔压消散和岩体沉降影响较小.

关键词：饱和孔隙-裂隙岩体混合物理论岩块材料变形参数的取值方法一维固结